Устройство для измерения плотности жидкости или газа
325542
О П И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскиз
Социалистическиз
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 18.V.1970 (№ 1442298/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 07.1.1972. Бюллетень № 3
Дата опубликования описания 25.II.1972
М. Кл. G 01п 9/18
Комитет по лелем изобретений и открытий прк Совете Министров
СССР
УДК 542.3(088,8) Авторы изобретения
О. К. Полев и В. Г. Юминов
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ
ЖИДКОСТИ ИЛ И ГАЗА
Изобретение относится к технике измерения плотности жидкости или газа, особенно, в условиях вибрационных воздействий.
Известно устройство для измерения плотности жидкости или газа, содержащее ось и свободно подвешенное на ос» ареометри еское тело, выполненное из материала с неравномерным распределением плотности по объему тела. Однако это устройство практически не может быть применено в условиях вибрации.
Предлагаемое устройство, с целью повышения точности измерения в условиях вибрации, снабжено приводом, например электродвигателем, на валу которого жестко закреплена ось с ареометрическим телом, к которому жестко прикреплено второе аналогичное тело так, что суммарный центр тяжести тел расположен на оси.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема плотномера, один из вариантов; на фиг, 2 — схема плотномера с двумя ареометрическими телами.
Плотномер состоит из ареометрического тела 1, погруженного в жидкость (газ) с измеряемой плотностью, содержащего груз 2, и поплавок 8, ротора 4 и оси покачивания 5, расположенной на роторе 4.
Схема плотномера с двумя одинаковыми ареометрическими телами 1, расположенными симметри шо, показана па фиг. 1. Такое расположение необходимо для динамической балансировки ротора 4 плотномера.
При вращении ротора среда, окружающая ареометрическое тело, приводится во вращение с его угловой скоростью за счет вязкого трения между жидкостью и элементами плотномера. Для обеспечения равенства угловых скоростей ротора и жидкости целесообразно
10 ареометрическое тело поместить в цилиндрический кожух (на чертеже не показан), жестко пос-æåííûé на ротор,,снабдив его радиальными внутренними лопастями.
При вращении ареометрического тела, по15 груженного в жидкость (газ), которая вращается с той же угловой скоростью, на грузик
2 и поплавок 8 этого ареометрического тела действуют центробежная и выталкивающая силы, результирующие которых, пренебрегая
20 полем гидростатического давления от силы тяжести, можно подсчитать по известным формулам
Р,: m,P,со — 1 ; 9,мв —;
К
2, 2
Р т Я,о — 1б "ЖЯ ь о где Р— результирующая сила суммы центробежной и выталкивающей сил, на30 правленная по радиусу;
325542
Фие
Составитель T. К. Родителева
Техред Л. Евдонов
Корректор Н. Шевченко
Подписное
Редактор Е. Гончар
Заказ 314j9
Тираж 448
Изд. № 77
Типографии, пр. Сапунова, 2
m — масса грузика нли поплавка;
R — радиус расположения центра масс и центра вытесняемого; объема грузика и поплавка относительно оси вращения; го — угловая скорость вращения;
V — объем вытесняемый грузиком или поплавком; у;к — удельный вес жидкости;
g — ускорение силы тяжести; 1 — индекс, относящийся к грузику; 2 — к поплавку.
Так как ареометрическое тело подвешено свободно, то о»о установится в положение, при котором момент сил относительно оси покачивания, действующих со стороны грузика, будет равен моменту сил со стороны поплавка, т. е. где h и h2 — плечи действия сил Р и Р2 относительно оси покачивания.
При этом угол поворота свободно подвешенного ареометрического тела однозначно определяет плотность окружающей его жидкости.
Это значит, что измерив тем пли иным способом угол поворота ареометрического тела, можно однозначно определить плотность жидкости.
В плонтомере, выполняемом по схеме, приведенной на фиг. 1, ареометрическое тело нагружает ось покачивания значительной силой, что понижает точность измерения за счет трения ос» В схеме плотпомера, выполненного по схеме на фиг, 2, ареометрическое тело практически пе нагружает ось покачивания.
Это происходит за счет того, что возникающие на ареометрическом теле силы образуют
1р только моменты, которые в равноместном положении равны нулю. В этом случае суммарный центр тяжести и суммарный центр вытесняемого объема ареометрического тела должны пересекать ось вращения ротора.
Предмет изобретения
1. Устройство для измерения плотности жидкости или газа, содержащее ось и свободно подвешенное на оси ареометрическое тело, 2О выполненное из материала с неравномерным распределением плотности по объему тела, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности измерения в условиях вибрации, оно снабжено приводом, например электродвига25 телем, на валу которого жестко закреплена ось с ареометрическпм телом, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к ареометрическому телу жестко прикреплено второе аналогичное ареометрическое теНО ло так, что суммарный центр тяжести тел расположен на оси.
